[发明专利]一种道路异常轰鸣声检测预警应用系统

摘要

本发明专利涉及一种预警应用系统，尤其涉及一种道路异常轰鸣声检测预警应用系统。按以下步骤进行：市场需求及目前技术分析→操作步骤。一种道路异常轰鸣声检测预警应用系统，结构简单，实现对非法改装车辆所出现的异常音频进行监控管理，为交警管控提供数据支撑。

主权项

1.一种道路异常轰鸣声检测预警应用系统，其特征在于按以下步骤进行：(一)、市场需求及目前技术分析：目前,违法改装车辆有增多趋势,改装车辆行驶所发出的噪音轰鸣不堪其扰,车辆的轰鸣声严重影响周围居民生活、工作，但目前市场上没有对应产品对车辆进行实时监测预警，交管部门很难对非法改装车辆进行监管；因此，急需一种技术，实现对非法改装车辆所出现的异常音频进行监控管理，为交警管控提供数据支撑；(二)、操作步骤：通过在道路上安装音频采集设备，通过智能语音技术实现对道路行驶车辆所产生的音频进行音频图谱分析，并同后台异常音频图谱进行碰撞比对，根据比对结果，根据系统设定阀值进行预警信息发布，同时联动高清摄像机进行车辆图片的录像和抓拍应用，并上传后台系统进行预警信息的推送和联动警力人员管控、布控；加强对道路行驶车辆所产生的异常轰鸣声的管控；道路异常轰鸣声检测预警系统主要分以下几个部分：前端音频采集、音频分析、监测预警系统、视频联动和预警管理，共同实现对道路音频的监测预警；实现步骤如下：第一步：前端音频采集：采用30个非线性麦克风阵列结构，实现采集的不同空间方向的声音信号进行空时处理，实现噪声抑制、混响去除、干扰抑制、声源测向、声源跟踪、阵列增益相关功能，进而提高语音信号处理质量，以提高真实环境下的语音识别率、音源的定位能力和跟踪能力；通过音频采集设备，对采集的音频进行简单处理，得到标准化的音频文件和音频出现的方位信息；轰鸣声特征选取：轰鸣声结构特征在音频采集设备采集到车辆行驶的音频信息后，对整个音频信息进行整体性的规划，获取整段的音频文件，并进行音频信息处理，去除无效音频数据信息，获取到音频段的音频特征数据信息，为后期的音频研判比对提供标准数据源文件；轰鸣音的结构特征：①特征名称：POS1；特征描述：当前音频在整个音频单元中的位置；②特征名称：POS2；特征描述：前一段音频在整个音频单元中的位置；特征中的位置信息采用相对位置的计算方式，使用百分数来衡量句子在整体中的位置：其中Sq(i)表示轰鸣声在整个音频段内的序号，从0开始，NS表示音频段中音频文件中的总数；其中计算音频段首段的前一段时，序号标记为‑1；除了结构特征之外，音频信息也能够为有效音频的选取提供一些信息。通常整段音频信息包含较多信息量，所以长度截取要求一般适中；第二步：音频分析：系统先期对城市道路出现的异常轰鸣声进行采集入库，并对这些音频进行图谱化保存，形成异常轰鸣音图谱库；系统自动获取前端音频采集处理后的标准音频，通过系统进行音频图谱化处理，并实时将处理的音频图谱同异常轰鸣音图谱库进行比对，输出比对结果信息；同时对比对结果进行研判，未比中的音频直接删除，比的音频信息，直接将比中结果推送至监测预警系统进行下一步研判应用；音频分析比对需做对应音频信息比对的训练，从训练数据摘取对应的轰鸣声作为正样本，采集设备分析处理的数据作为负样本训练得到模型；则对于测试样本x，其相对于分类面的位置可以用下式计算：其中Sj是使用LibSVM训练模型得到的一系列支持向量，αj是其对应的权值，b是偏移量，di大于0表示测试样本x属于正样本，即此音频为轰鸣声，di小于0表示x是非轰鸣声音频。通过音频分析模型测试，最终得到标准的轰鸣声分析模型；第三步监测预警：系统根据音频分析推送的比对结果，结合前端采集设备所采集的轰鸣声的分贝值进行研判，对超过分贝值设定且音频分析比中的音频信息，系统自动触发预警信息推送模块，将违规车辆位置信息、行驶方向信息、所产生的声音分贝值相关信息推送至平台进行预警信息提醒，并将触发前端摄像机的录像及抓拍指令；第四步视频联动、保存证据：监测预警发送录像和图像抓拍指令至前端视频采集设备，视频采集设备启动录像和图像抓拍，对预警车辆进行录像及抓拍，同时实现车辆速度分析、车型位置信息、车辆行驶方位；全程记录车辆违规行为，为后期处置提供数据支撑；第五步预警管理应用：结合音频分析、监测预警、视频联动信息，对整个事件的证据进行分析，包括音频分析的结果准确性，预警信息的准确性，视频录像的完整性和图像抓拍的清晰度相关进行分析，确保违规现象证据完整性；如：视频录像是否清晰显示车牌；录像内容是否完整；预警信息是否准确；根据本地交管需求，进行预警信息分等级管理，一共分三个等级，当预警信息出现在8点至17点，设定为一级预警；当预警信息出现在17点至20点，设定为二级预警；当预警信息出现在20点至8点，设定为一级预警；同时根据当地交警管理法律法规进行处理。